Rev123

А́том (от др.-греч. ἄτομος — неделимый) — частица вещества микроскопических размеров и
массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.
Атом состоит из атомного ядра и электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом
электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он
обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом.В некоторых
случаях под атомами понимают только электронейтральные системы, в которых заряд ядра равен
суммарному заряду электронов, тем самым противопоставляя их электрически заряженным ионам.
Ядро, несущее почти всю (более чем 99,9 %) массу атома, состоит из положительно заряженных
протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия.
Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z
соответствует порядковому номеру атома в периодической системе и определяет его
принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N — определённому
изотопу этого элемента. Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд
(Ze) атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер.[4]
Атомы различного вида в разных количествах, связанные межатомными связями, образуют
молекулы.
Понятие об атоме как о наименьшей неделимой части материи было впервые сформулировано
древнеиндийскими и древнегреческими философами (см.: атомизм). В XVII и XVIII веках химикам
удалось экспериментально подтвердить эту идею, показав, что некоторые вещества не могут быть
подвергнуты дальнейшему расщеплению на составляющие элементы с помощью химических
методов. Однако в конце XIX — начале XX века физиками были открыты субатомные частицы и
составная структура атома, и стало ясно, что атом в действительности не является неделимым.
На международном съезде химиков в Карлсруэ (Германия) в 1860 году были приняты определения
понятий молекулы и атома. Атом — наименьшая частица химического элемента, входящая в состав
простых и сложных веществ.




Кусочки материи. Демокрит полагал, что свойства того или иного вещества определяются
формой, массой, и пр. характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы
остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко
сцепляются друг с другом, у воды — гладки, поэтому она способна течь. Даже душа человека,
согласно Демокриту, состоит из атомов.[5]
Модель атома Томсона (модель «Пудинг с изюмом»). Дж. Дж. Томсон предложил
рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри
него электронами. Была окончательно опровергнута Резерфордом после проведённого им
знаменитого опыта по рассеиванию альфа-частиц.
Ранняя планетарная модель атома Нагаоки. В 1904 году японский физик Хантаро Нагаока
предложил модель атома, построенную по аналогии с планетой Сатурн. В этой модели вокруг
маленького положительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца.
Модель оказалась ошибочной.
Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году[6] Эрнест Резерфорд, проделав ряд
экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, в
которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого
положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома
вошло в противоречие с классической электродинамикой. Дело в том, что, согласно
классической электродинамике, электрон при движении с центростремительным ускорением
должен излучать электромагнитные волны, а, следовательно, терять энергию. Расчёты
показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно
ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты,
которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных
энергетических состояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»).
Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима.
Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию квантовой механики, которая
позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.